Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Absau
gung eines flüssigen Kühl- bzw. Schmiermediums einer Ar
beitsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs (1).
Die Vorrichtung ist versehen mit einer Förderpumpe und
mehreren jedoch mindestens zwei Ansaugstellen in einem der
Arbeitsmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine zugeord
neten Behälter bzw. einer Schmierölwanne. Bei instationär
eingesetzten Brennkraftmaschinen besteht die Gefahr, daß
unter bestimmten Schräglagen oder für eine bestimmte Zeit
eine einwirkende Beschleunigung die Ansaugstelle der För
derpumpe aus dem Flüssigkeitsniveau des Kühl- bzw.
Schmiermittelsumpfes auftaucht und Luft statt Schmiermit
tel ansaugt. Als Folge kann ein Totalausfall der Arbeits
maschine aufgrund ausbleibender Schmierung bzw. Kühlung
entstehen. Derartige Probleme stellen sich beispielsweise
bei Brennkraftmaschinen ein, die in Fahrzeugen eingesetzt
werden. Zur Abhilfe dieser Gefahren werden beispielsweise
Schmiermittelsumpfvarianten mit zwei in der Maschinen
längsrichtung im Schmiermittelsumpf vorgesehenen Sammel
becken eingesetzt, versehen mit einer Saugpumpe und einer
Druckpumpe, die den Maschinenschmier- bzw. Kühlkreis ver
sorgen. Jede Pumpe besitzt eine eigene Saugstelle in einem
der Sammelbecken, wobei die Saugstelle der Druckpumpe in
einem größer ausgefüllten Sammelbecken erfolgt, in das die
Saugpumpe unter bestimmten Bedingungen Schmier- bzw. Kühl
mittel aus dem anderen Sammelbecken fördert und somit der
Druckpumpe zuführt.
Diese Einrichtung weisen einen erheblichen Aufwand auf und
erhöhen die Installationskosten beträchtlich. Insbesondere
ist die separate Saugpumpe mit einem eigenen Antrieb sowie
einer Vielzahl von Sumpfvarianten kostenungünstig.
Durch die DE-OS 27 01 939 ist eine Vorrichtung für eine
Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Absaugung aus dem
Schmierölsumpf über mehrere Ansaugstellen erfolgt, wobei
die Verschließvorrichtung durch Schwimmkörper erfolgt, die
in Abhängigkeit vom Ölstand im Ansaugbereich das Öffnen
und Schließen der Ansaugstellen steuern. Diese Vorrichtung
ist ausschließlich im Schmierölsumpf installierbar und
weist Nachteile auf hinsichtlich des beanspruchten Bau
raums sowie der Funktion bei beschleunigungsbedingten Ver
lagerungen des Schmiermediums.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absaugung
aus dem Kühlmittel- bzw. Schmiermittelsumpf einer Arbeits
maschine darzustellen, die selbst bei maximalen Schrägla
gen sowie bei Beschleunigungen eine ausreichende Kühlung
bzw. Schmierung der Arbeitsmaschine auch bei der Verwen
dung eines flachen Schmiermittel- bzw. Kühlmittelsumpfes
sicherstellt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Steuerung für
die jeweilige Ansaugstelle fern vom Sumpf durch eine Ven
tileinrichtung erfolgt, die von einem Massenpendel ge
steuert ist, die sowohl beschleunigungs- wie auch lageab
hängig arbeitet. Die gewünschte vorteilhafte, flache Kon
tur des Sumpfes kann damit erhalten bleiben, da in diesem
lediglich das Leitungssystem bzw. die Zweigleitungen zu
den Ansaugstellen verlegt sind.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das
Massenpendel das Öffnen und Schließen der Saugstellen aus
löst und damit steuert. Bei einem lagerichtigen Einbau des
Massenpendels, d. h. Pendelebene in Längsrichtung der Ar
beitsmaschine, wird eine einfach aber wirksam arbeitende
Steuerung realisiert. Das Massenpendel ist dabei Teil ei
ner Ventileinrichtung, in der das Massenpendel mit einem
auf einem Steuerrohr gleitenden Kulissenschieber in Wirk
verbindung steht. Durch das Steuerrohr wird jeweils die
eine oder andere Saugleitung im Sumpf zur Saugseite der
Förderpumpe frei. Das Ventil ist verbunden mit einem
Steuerkolben oder mit einer Membran durch die der Druck
raum zur Ventilseite verschlossen ist. Druckveränderungen
im Druckraum durch einen Steuerkolben bzw. einer Membran auf
das Ventil übertragen, bewirken eine Stellungsverschiebung
des Ventils, wobei die Membran vorteilhaft eine bessere
Abdichtung darstellt und Leck- und Druckverluste nahezu
ausschließt. Das Ventil selber kann dabei ausgeführt sein
als Teller- oder als Kolbenventil. Diese sinnvollen Ven
tilausführungen bedingen zwar leicht unterschiedliche
Ventilgehäuse, unterscheiden sich aber nicht in der grund
sätzlichen Funktionsweise.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß die gesamte Ventilein
richtung in einem Teil des Maschinengehäuses eingebracht
ist. Beispielsweise angeordnet im Kurbelgehäuse einer
Brennkraftmaschine bewirkt ein solcher Einbau eine ideale
starre Befestigung bzw. ermöglicht eine Verringerung der
erforderlichen Zufluß- bzw. Abflußleitungen zur Ventilein
richtung, da diese zum Teil in das Kurbelgehäuse einge
bracht werden können. Alternativ dazu ist erfindungsgemäß
an eine Ventileinrichtung gedacht, die ein eigenständiges
Ventilgehäuse aufweist. Damit wird die lnstallation der
erfindungsgemäßen Ventileinrichtung an bereits in Betrieb
befindlichen Arbeitsmaschinen ermöglicht.
ln einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese
hen, daß alternativ zu einer rein mechanischen Ventilein
richtung eine elektromechanische Lösung angewendet wird.
Bei dieser Einrichtung ist vorgesehen, daß die direkte Be
tätigung der Zu- und Absteuerung des Steuerdruckes durch
ein federvorgespanntes Magnetventil übernommen wird, wel
ches wiederum von der Stellung des Massenpendels abhängig
zu- oder abgeschaltet wird. Die Steuerimpulse können dabei
von unterschiedlichen Gebern kommen, die die Stellung des
Massenpendels erfassen. Dabei sind verschiedene elektri
sche Geber denkbar, beispielsweise:
- - induktiv oder kapazitiv arbeitender Geber als
Näherungsschalter,
- - Mikroschalter eingesetzt an den Anschlägen des
Massenpendels,
- - Dehnungsmeßstreifen auf einer Biegefeder, verbunden mit
der Lagerung des Massenpendels.
- - Drehwinkelgeber angebracht an der Lagerung des
Massenpendels.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß an jeder Ansaugstelle
im Sumpf des Kühl- bzw. Schmiermediums Geber vorgesehen
werden, die den Stand des Schmier- bzw. Kühlmediums an der
jeweiligen Absaugstelle erfassen und bei ausreichendem
Flüssigkeitsstand die Absaugstelle zur Saugseite der För
derpumpe öffnen und bei zu niedrigem Flüssigkeitsstand
schließen. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine
Steuerung, bei der mehrere Absaugstellen gleichzeitig ge
öffnet oder geschlossen sein können. Insbesondere im Rah
men der Entwicklung einer elektronischen Motorüberwachung
und Regelung sind elektrische Ölstandsgeber sinnvoll zu
integrieren, d. h. sie können zum einen zur kontinuierli
chen Füllstandsmessung und zum anderen zur Steuerung der
jeweiligen Ansaugstellen herangezogen werden. Vorteilhaft
sind insbesondere verschleißfreie (keine bewegten Teile),
robuste, öl-, temperatur-, und schmutzunempfindliche ko
stengünstige Geber vorzusehen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch an
eine einfache mechanische selbsttätige Steuerung der An
saugstellen im Sumpf gedacht, die einen im Saugkorb inte
grierten Schwimmer für jede Ansaugstelle vorsieht.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeich
nungen verwiesen, in der erfindungsgemäße Ausführungsbei
spiele dargestellt sind.
Es zeigt:
Fig. 1 das Prinzipschema der lage- und
beschleunigungsabhängigen Steuerung von mehreren
Ansaugstellen im Sumpf einer Arbeitsmaschine,
Fig. 2 in einem Längsschnitt die in einem Ventilgehäuse
eingebrachte Ventileinrichtung bestehend aus
Massenpendel, Steuerrohr, Kulissenschieber,
Steuerkolben und Tellerventil,
Fig. 3 die in einem separaten Ventilgehäuse eingebrachte
Ventileinrichtung ebenfalls in einem Längsschnitt,
Fig. 4 das Schaltschema von elektrischen Ölstandsgebern an
den Ansaugstellen im Schmier- bzw. Kühlmittelsumpf,
Fig. 5 den Aufbau eines elektrischen Ölstandsgebers in
Form eines Plattenkondensators,
Fig. 6 den Gesamtaufbau einer Ansaugstelle mit einem
Füllstandsgeber,
Fig. 7 eine Ansaugstelle versehen mit einem Schwimmer im
Längsschnitt,
Fig. 8 den Querschnitt durch die Ansaugstelle gemäß Fig
7,
Fig. 9 mögliche Schwimmerstellungen im Schwimmergehäuse
gemäß Fig. 7.
Die Fig. 1 zeigt das Schaltungsschema der erfindungsge
mäßen Absaugevorrichtung. Die Arbeitsmaschine 1 steht in
Verbindung mit der Förderpumpe 13, die aus dem Sumpf 2
entweder über die Ansaugstelle 3 oder die Ansaugstelle 4
aus den jeweiligen Endbereichen von Sumpf 2 ein Kühl
oder Schmiermedium ansaugt und der Arbeitsmaschine 1 zu
führt. Die erfindungsgemäße Einrichtung sieht vor, daß im
mer an der Stelle im Sumpf 2 abgesaugt wird, an der sich
das Fluid befindet. Mit Hilfe einer lage- und/oder be
schleunigungsabhängig gesteuerten Ventileinrichtung 11,
bestehend im wesentlichen aus dem federbelasteten Ventil
14, dem Ventil 15 sowie dem Massenpendel 26, wird jeweils
nach vorliegender Lage und/oder Beschleunigung der Ar
beitsmaschine 1 der Saugseite 12 der Förderpumpe 13 die
Ansaugstelle 3 oder 4 zugeschaltet. Die Ansaugstellen 3, 4
sind jeweils ausgebildet mit dem Ansaugkorb 5, 6 und einem
integrierten Rückschlagventil 7, 8 und sind über die Saug
leitung 9, 10 mit der Ventileinrichtung 11 verbunden. Das
Ventil 14 besteht aus einem Ventilgehäuse 16, in welchem
ein Tellerventil 31 oder ein Schieberventil 32 jeweils die
eine oder andere Saugleitung 9, 10 zur Saugseite 12 der
Förderpumpe 13 zuschaltet. Das Ventil 14 wird durch eine
Feder 17 vorgespannt die im Einbauraum 34 eingesetzt ist,
der durch die Bohrung 33 entlüftet ist. ln der Stellung 18
des Ventils 14 ist die Saugseite 12 der Förderpumpe 13 mit
der Ansaugstelle 3 verbunden, während die andere Ansaug
stelle 4 geschlossen bleibt. Das in der Saugleitung 9, 10
integrierte Rückschlagventil 7, 8 sorgt dafür, daß auch
die jeweils nicht beaufschlagte Saugleitung mit dem För
dermedium gefüllt bleibt, was bei lagebedingter, wechseln
der Ansaugstelle das Ansaugen der Luft aus der Saugleitung
vermeidet. Der über dem Steuerkolben 20 des Ventils 14 be
findliche Druckraum 21 ist verbunden mit dem Kulissen
schieber 22 des Steuerrohres 15, das von einem um die
Achse 25 drehbar gelagerten Massenpendel 26 betätigt wird.
Der Kulissenschieber 22 stellt in Abhängigkeit der Stel
lung des Massenpendels 26 eine Verbindung zwischen dem
Steuerkolben 20 und der Saugseite 12 bzw. der Druckseite
30 der Förderpumpe 13 her, in der das Rückschlagventil 44
zwischengeschaltet ist.
Funktion der Ansaugsteuerung
Die Stellung des Massenpendels 26 ist bestimmend dafür,
von welcher Ansaugstelle die Förderpumpe 13 das
Schmier- oder Kühlmedium ansaugt. Die in der Fig. 1 darge
stellte Stellung des Massenpendels 26 ergibt eine Ventil
stellung 18. Der in die Stellung A gezogene Kulissenschie
ber 22 stellt eine Verbindung her zwischen der Absteuer
bohrung 23 und der Saugseite 12. Der Unterdruck in dieser
Leitung wird auf den Steuerkolben 20 übertragen und durch
die unterstützende Kraft der Feder 17 wird der Steuerkol
ben 20 in die Ventilstellung 18 gebracht und damit die An
saugstelle 3 benutzt. Bei einer lage- und/oder beschleu
nigungbedingten Verlagerung des Massenpendels 26 nach
links, gemäß Fig. 1, wird der Kulissenschieber 22 in die
Lage B gebracht. Bei dieser Stellung wird der in der
Druckseite 30 der Druckleitung zwischen Förderpumpe 13 und
Arbeitsmaschine 1 herrschende Druck, durch die Steuerboh
rung 28 auf den Steuerkolben 20 übertragen und bewirkt ei
ne Verschiebung des Steuerkolbens 20 in die Stellung 27
nach Überwindung der Kraft der Druckfeder 17 und stellt
eine Verbindung zur Ansaugstelle 4 her.
Die Fig. 2 zeigt u. a. in einer Schnittdarstellung das in
ein Ventilgehäuse 16 eingebrachte Massenpendel 26 das
Steuerrohr 15 sowie das Tellerventil 31. Das Ventilgehäuse
16 selbst ist in eine geeignete Bohrung 24 des Maschinen
gehäuses 29 eingebracht und mittels einer radialen Fixie
rung 37 lagerichtig und durch einen Schraubverschluß 38
axial verschraubt und dichtend eingesetzt. Der untere Teil
39 vom Ventil 14 ist dabei durch das Maschinengehäuse 29
dargestellt. Die Saugleitungen 9, 10, die zum Tellerventil
31 führen, wie auch die Saugseite 12, die eine Verbindung
zur Saugseite der Förderpumpe 13 darstellt, sind im Ma
schinengehäuse 29 integriert. Der Aufbau der erfindungsge
mäßen Steuervorrichtung gemäß Fig. 2 zeigt weiter im obe
ren Bereich des Ventilgehäuses 16 im Druckraum 21 das auf
der Achse 25 schwenkbar gelagerte Massenpendel 26. Am an
deren Ende des Massenpendels 26 gegenüberliegend der Achse
25 ist in das Massenpendel 26 eine Aussparung 19 einge
bracht, die quer zur Achse 25 verläuft. Quer zu dieser
Aussparung 19 und nahezu gleichtief ist die Nut 36 in das
Massenpendel 26 eingebracht, in den der Mitnehmer 35 des
Kulissenschiebers 22 geführt ist. Das Steuerrohr 15 ist
gebildet als ein zylindrisches Bauteil mit zwei in die
Längsachse eingebrachten Sackbohrungen 40 und 41 und
rechtwinklig zur Längsachse 42 des Ventilgehäuses 16 und
in diesem starr befestigt. Der Kulissenschieber 22 ver
schiebbar auf dem Steuerrohr 15 angeordnet, schließt je
nach Lage des Massenpendels 26 eine der quer zu den Sack
bohrungen 40, 41 in das Steuerrohr 15 eingebrachten Ab
steuerbohrung 23 bzw. Steuerbohrung 28. Der Druckraum 21
weist gegenüberliegend vom Verschlußdeckel 38 den Steuer
kolben 20 auf, der mit dem Tellerventil 31 über den Ven
tilschaft 43 in Verbindung steht und von der Druckfeder 17
beaufschlagt ist. Die Druckfeder 17 stützt sich dabei zwi
schen Ventilgehäuse 16 und einem am Ventilschaft 43 über
ein axiale Fixierung 43′ gehaltenen und konzentrisch ange
brachten Steuerkolben 20 ab. Der Einbauraum 34 der Druck
feder 17 ist zum Maschinengehäuse hin über eine Bohrung 33
eingebracht in das Ventilgehäuse 16 druckentlastet. Bei
der in Fig. 2 dargestellten Lage des Massenpendels 26 ist
der über dem Steuerkolben 20 befindliche Druckraum 21 über
die von dem Kulissenschieber 22 freigegebene Absteuerboh
rung 23 des Steuerrohres 15 mit der Saugseite 12 der För
derpumpe 13 verbunden und somit druckentlastet. Gleichzei
tig ist die Steuerbohrung 28 geschlossen. Eine Verlagerung
des Massenpendels 26 in die entgegengesetzte Richtung nach
links gemäß Fig. 2 verschließt die Absteuerbohrung 23 und
gibt die Steuerbohrung 28 frei, durch die eine Druckbeauf
schlagung des Druckraums 21 von der Druckseite 30 über das
Rückschlagventil 44 erfolgt. Der in der Druckseite 30
herrschende Pumpendruck der Förderpumpe 13, der sich in
den Druckraum 21 überträgt, bewirkt eine Verschiebung des
Steuerkolbens 20 und damit des Tellerventils 31 vom Ven
tilsitz 45 hin zum Ventilsitz 46. Damit wird die Sauglei
tung 9 verschlossen und der Förderpumpe 13 wird durch die
Saugleitung 10 das Schmier- bzw. Kühlmedium zugeführt. Um
ein ungewünschtes dynamisches Pendeln des Massenpendels 26
zu vermeiden, kann durch eine geeignete Ausbildung der
seitlichen Spalte des Massenpendels 26 zum Ventilgehäuse
16 parallel zur Pendelebene aufgrund der dadurch regulier
baren Öldämpfung nach Bedarf verhindert werden.
Die Fig. 3 zeigt die in einem Ventilgehäuse 48 eingebrach
te Steuervorrichtung als ein eigenständiges Teil mit z. B.
anschraubbarem Zu-/und Abgängen. Das im wesentlichen als
ein zylindrisches Rohr ausgebildete Ventilgehäuse 48 ist
versehen mit einem oberen Verschluß 49 und einem unteren
Verschluß 50 sowie mit seitlich ausgebildeten Anschlüssen
für die Leitungen (9, 10, 12) für die Zu- und Abgänge.
Diese erfindungsgemäße Ausbildung sieht zur Minimierung
der Druckverluste im Druckraum 21 statt eines Steuerkol
bens eine Membrane 47 vor, die vorteilhaft eine bessere
Abdichtung zwischen Druckraum 21 und Einbauraum 34 her
stellt und Druckverluste vermeidet, weiter sind die erfor
derlichen Stellkräfte zur Verschiebung des Schieberventils
32 geringer und damit entsprechend auch der erforderliche
Steuerdruck. Die Anordnung und die Lage des Massenpendels
26 in Verbindung mit dem Steuerrohr 15 und dem Kulissen
schieber 22 ist vergleichbar mit der Darstellung in Fig.
2. In der Zeichenstellung des Massenpendels 26 erfolgt ei
ne Druckbeaufschlagung des Druckraums 21 ausgehend von der
Druckseite 30 durch die Leitung 52, die durch die Rohrver
schraubung 53 mit dem Ventilgehäuse 48 verschraubt und ab
dichtend den Druck aus der Druckseite 30 über das Rück
schlagventil 44 Sackbohrung 41 und die Steuerbohrung 28 in
den Druckraum 21 überträgt und die Kraft der Druckfeder 17
überwindend das Schieberventil 32 in eine Endlage bringt,
die Fig. 3 zeigt. Der Einbauraum 34, in dem sich die
Druckfeder 17 befindet, wird über die Bohrung 33 druckent
lastet. Bei der dargestellten Schieberventillage ist der
sich ergebende Strömungsfluß durch einen Pfeil gekenn
zeichnet dargestellt. Das Kühl- oder Schmiermedium wird
durch die Saugleitung 10 angesaugt und verläßt das Ventil
gehäuse 48 durch den Anschluß der Saugseite 12 und wird in
der Förderpumpe 13 druckerhöht zur Arbeitsmaschine 1 ge
fördert. Die Saugleitung 9 wird beaufschlagt, indem der
auf der Achse 25 gelagerte Massenpendel 26 in die entge
gengesetzte Endlage gebracht wird und dabei durch den Ku
lissenschieber 22 die Steuerbohrung 28 verschlossen und
die Absteuerbohrung 23 freigegeben wird. In dieser Lage
ist der Druckraum 21 druckentlastet durch die Absteuerboh
rung 23, eingebracht in die Sackbohrung 40 sowie über die
in das Ventilgehäuse 48 eingebrachte Verbindung 51, durch
die das Medium zum Anschluß der Saugseite 12 im Ventilge
häuse 48 geleitet wird. Die Druckfeder 17 schiebt bei die
ser Stellung das Kolbenventil 32 in die obere Endlage, in
der sich eine Verbindung einstellt zwischen dem Anschluß
der Saugleitung 9 und der Saugseite 12.
Die Fig. 4 zeigt im Rahmen einer elektronischen Motorüber
wachung und Regelung eine mögliche Schaltung zur Erfassung
des an jeder Ansaugstelle vorherrschenden Ölstandes und
zur Steuerung der in Anspruch genommenen Saugstelle in Ab
hängigkeit des Ölstandes, wobei auch mehrere Saugstellen
gleichzeitig geöffnet oder geschlossen sein können. Die
Prinzipschaltung in Fig. 4 zeigt den veränderlichen Kon
densator 54, der den Ölstandsfühler darstellt, dessen mo
mentane Kapazität die Frequenz eines Oszillators 55 beein
flußt. Die Frequenz wird wiederum in einem
Frequenz-Spannungswandler 56 in eine verwertbare Spannung
gewandelt. Aufgrund der zu erwartenden Ölstandsschwankun
gen ist eine Mittelung der Spannungsverläufe durch den In
tegrator 57 nötig, dessen Zeitkonstante auf die Arbeitsfä
higkeit des über den Schalter 58 angesteuerten Magnetven
tils 59 abgestimmt ist, wobei der Schalter 58 ab einer be
stimmten Spannung, die einem mittleren Mindestölstand ent
spricht, das Magnetventil 59 ansteuert, so daß dieses die
Saugleitung 60 zur Saugseite 61 der Förderpumpe 62 über
ein Ventil 63 gegen die Feder 64 öffnet. Wird der mittlere
Mindestölstand nicht erreicht, so schließt das Ventil 63
infolge der Federvorspannung, so daß das Ventil 63 im
stromlosen Zustand oder Motorstillstand als Rückschlagven
til dient.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Gebers (Konden
sators 54). Dabei ist der Geber als einfacher Plattenkon
densator ausgebildet mit integrierter Elektronik 66 sowie
den Versorgungs- und Steueranschlüssen 67 und stellt ein
kompaktes Gehäuse 68 dar. Das Gehäuse 68 ist beispielswei
se an einem Rohr, z. B. der Rohrleitung zum Saugkorb mit
tels einer Schlauchschelle zu befestigen. Neben der in
Fig. 5 dargestellten Gehäuseform sind weitere Gestaltungen
denkbar.
Die Fig. 6 zeigt einen kompletten, möglichen Aufbau eines
elektrischen Ölstandsgeber integriert in einer Saugstelle.
Der Aufbau zeigt das Ventilgehäuse 69 mit dem Ventil 70,
der Schließfeder 71, dem Elektromagnet 72 und dem Ver
schlußdeckel 73, wobei hier der saugseitige Rohranschluß
74 der Förderpumpe angeflanscht ist, ebenso sind andere
Rohrverbindungen möglich. Der Füllstandsgeber wird hierbei
durch die in das Ventilgehäuse 69 eingeschraubte Rohrlei
tung 75 des Saugkorbes 76 sowie durch ein im Kunststoffge
häuse 77 eingegossenes Rohrstückes 78 dargestellt. Dabei
liegen beide Rohre konzentrisch zueinander infolge der
Sicke 79 im Saugkorb 76 und der Rohrdurchführung 80 im
Kunststoffgehäuse und die einschraubbare Rohrleitung 75
das Kunststoffgehäuse 77 gegen das Ventilgehäuse 69 ver
spannt. Das Kunststoffgehäuse 77 weist dabei Öffnungen 81
im oberen und unteren Bereich auf, die ein Befüllen des
Zwischenraumes 81′ ermöglichen und durch deren Ausbildung
die im Ölsumpf vorliegenden starken Ölstandsschwankungen
auch so schon gedämpft werden können, daß ein Integrator
wie in Fig. 4 beschrieben in der Meßelektronik 83 entbehr
lich ist. Außerdem ermöglicht diese Ausbildung des Kunst
stoffgehäuses 77 eine Abscheidung von Schmutzpartikeln aus
dem Innenraum 81. Die Rohrleitung 75 sowie das Rohrstück
78 stellen dabei den Meßkondensator dar, wobei die Rohr
leitung 75 an Masse 82 der elektrischen Versorgung liegt
und die ebenfalls mit einer Platine 86 eingossene Meßelek
tronik 83 neben dem direkten Anschluß 84 zum Rohrstück 78
eine Steckverbindung 85 zum Ventilgehäuse aufweist. Die
Verbindung 85 verbindet einerseits die Meßelektronik 83
und den Elektromagnet 72 über das Ventilgehäuse 69 mit
Masse 82 und andererseits stellt sie eine Verbindung her
zwischen der Meßelektronik 83 zum Elektromagnet 72, so daß
die gesamte Anordnung nur mit einer Versorgungsleitung 87
versehen werden muß.
Die Verbindung 85 ist sinnvoll als Steckverbindung ausge
führt. Diese Ausführung ist vorteilhaft mit einer elek
tronischen Motorregel- und Meßeinheit zu kombinieren, die
aus den Summenwerten der ölstandsabhängigen Ausgangsspan
nungen über die Verbindung 87′ der einzelnen Meßstellen
eine motorferne Ölstandskontrolle ermöglicht. Die Fig. 7
und Fig. 8 zeigen in verschiedenen Darstellungen alterna
tiv zu den vorgenannten, technisch aufwendigeren Lösungen
einen im Saugkorb einer weiter nicht dargestellten Saug
stelle integrierten Schwimmer. Eine mögliche Ausführungs
form zeigt die Fig. 7. Das Sauggehäuse bestehend aus dem
oberen Teil 88 und dem unteren Teil 91 zusammengefügt
durch die konzentrische Führung 95, ist vorteilhaft in
Leichtmetall-Druckguß oder Kunststoff-Spritzguß ausge
führt. Im oberen Teil 88 ist der Ventilsitz 89 eingebracht
und darüberliegend der Saugverteiler 90 mit integriertem
Saugfilter 101. Im unteren Teil 91 ist der Ventilsitz 92
sowie der Saugrohranschluß 94 eingebracht. Der Schwimmer
99 ausgebildet als Rundkörper wird geführt durch drei sym
metrisch im oberen Teil 88 wie im unteren Teil 91 einge
brachte Schwimmerführungen 93. Im Bypass zur Schwimmerkam
mer 100 und ausgehend vom Saugrohranschluß 94 ist in dem
unteren Teil 91 ein als Rückschlagventil ausgebildetes
Saugventil 98 eingebracht, das als Begrenzungsventil dient
für den Ausgangunterdruck. Der gesamte Saugkorb ist durch
die Verschraubung 97 mit der Gußwanne 96 verschraubt.
In der Fig. 9 sind die sich ergebenden Betriebszustände
des Schwimmers 99 gemäß Fig. 7 und 8 dargestellt.
A) Motorstillstand:
1. genügender Ölstand:
Bedingt durch den Auftrieb wird der Schwimmer 99 gegen den
Ventilsitz 89 gedrückt und wirkt damit als ein Rückschlag,
ventil entgegen der Ansaugrichtung. Dieser Betriebszustand
ist in der Fig. 9a dargestellt.
2. ungenügender Ölstand:
Der Schwimmer 99 wird ebenfalls durch den Auftrieb an den
Ventilsitz 89 gelegt und wirkt ebenfalls wie bei einem ge
nügenden Ölstand als Rückschlagventil, siehe Fig. 9b.
B) Motorbetrieb:
1. genügender Ölstand:
Der Schwimmer 99 hebt ab vom Ventilsitz 89 (siehe Fig.
9a), wenn der Druck im Saugrohranschluß 94 multipliziert
mit der Querschnittsfläche des Ventilsitzes 89 größer ist
als die Auftriebskraft des Schwimmers. Danach wird der
Schwimmer 99 durch die Auftriebskraft des Schwimmers im
Strömungswiderstand des Kühl- bzw. Schmiermediums und dem
Produkt aus der Druckdifferenz am Schwimmer 99 multipli
ziert mit der Schwimmerwiderstandsfläche belastet und
schwimmt zwischen den Ventilsitzen 89 und 92. Es liegt da
mit ein Saugbetrieb vor (siehe Fig. 9c).
2. ungenügender Ölstand:
Der Schwimmer 99 öffnet aus der Position gemäß Fig. 9b
entsprechend dem Kräfteverhältnis bei genügendem Ölstand
und wird nach Leersaugen der Schwimmerkammer 100 durch den
Ansaugdruck in der Saugleitung 94 belastet und gelangt
nach Wegfall der Schwimmerauftriebskraft an den Ventilsitz
92, wobei der Schwimmer 99 die Saugstelle schließt (siehe
Fig. 9d).
3. abnehmender Ölstand:
Der Schwimmer 99 wird aus der Position 9 c in die Position
9 d übergehen, da die Auftriebskraft des Schwimmers 99 ge
gen Null geht.
4. zunehmender Ölstand:
Der Schwimmer 99 wird aus der Position 9 d in die Position
9 c übergehen, da die Auftriebskraft des Schwimmers 99
größer ist als das Produkt aus dem Druck in der Sauglei
tung 94 multipliziert mit der Querschnittsfläche des Ven
tilsitzes 92.